用相位计带电测温升

张文海(成都68信箱)

1引言

    目前已有的带电测温升方法虽然可用，但还存在线路繁琐、隔直不佳、电桥指针有颤动的缺点，不受使用者欢迎。为此，设想一种用相位计测量电动机冷态与热态电流对电压相位的变化测温升的方法。该方法方便、简单，除了增加一个电流信号取样电阻箱、一个相位计外，不需要任何电路。

2带电测温升法

    目前测温升大都采用电阻法，就是测出电机热稳定时绕组的热态电阻。断电法测试，不可能测出刚断电瞬间的热态电阻，必须要很快连续测几个点，然后作曲线外延，再求取刚断电瞬间的热态电阻。这方法不准确。经分析，发现阻抗三角形中的阻抗角θ(见图1)在不断电时与测热态电阻有路可通。电机通电后都有一个阻抗三角形，图1中的r₁为等效直流电阻，x为感抗，z为阻抗，z与r的夹角θ₁为阻抗角。当电机作温升试验时，绕组

直流电阻必定发热增大，其增大值为m这样z与r的夹角将变小为θ₂。因电压三角形又相似于阻抗三角形，这样，只要用1ω标准电阻箱取样出电流信号代表z，用电源电压相位代表r,便可测出冷态的阻抗角θ₁、热态阻抗角θ₂，即可算出由冷态到热态阻抗角的变化值θ1一θ₂。测出这一变化值后，再用电阻箱增减1ω，观察相位计变化1 电阻变化多大进行定标，根据θ₁一θ₂大小，不断电就可计算出热态的直流电阻。

3试验研究

    试验目的有2，①θ角变化应与热态电阻变化成线性关系，才能成功。试验结果基本相符。②用电阻箱要能准确定标，才能算出热态电阻。这里对3。种电机进行试验，由于关键是解决带电测热态直流电阻，所以3种伺服电机都是在单激磁通电制动时进行。

    试验电路如图2所示，图中的r是10进电阻箱，用于取电流相位。平时是短路的，测试时才接入。定标时也用它增减电阻。

3．1电压为75v(400hz)的测试

    表1的测量电阻(45sl62p电机)为测每点相位时，断电几秒钟内用欧姆表测量的直流电阻值。计算电阻为用r5一ro／θ₅-θ_o= o．32ω定标，即相位变化1 ，电阻变化多0．32ω，定标算出。

可以看出，两者接近，基本成线性，但数据并不很准确，因用数字欧姆计断电测试并不能测准电阻值，表中数据只能作观察变化规律用，不能作实测用。因带电温升也不允许这样断电测电阻。正确的方法是带电变化电阻箱观察相位变化定标，如上面用此法定标为1 =0．33ω，与断电定标1=0．32ω相当接近，这里认为不断电定标是准确可靠的，但下面两种电机断电与不断电定标就相差毫大。

3．2电压为36v(400hz)的测试

    断电定标电阻(55sl1电机)1 =0．01ω但不断电定标电阻1 =0．06ω，两者相差倍，但线性变化较好(见表2)。

3．3电压为26v(400hz)的测试

断电定标电阻(24sl1电机)1=o．37ω，不断电定标电阻1=o．46ω，线性变化也嘉较好的，但两者相差也大(见表3)。

 4试验分析

     a．定标不准的原因主要是感抗变了。试验用的天津中环仪器公司生产的hg4180相位计，它的精度高，分辨率可达6s，输入信号10mv～100v都可工作。但电机作温升试验时，从相移角变大看，感抗和电阻均增大。点然它成线性关系，但用电阻增减定标，无法害效两者的同时变化，所以引起定标不准。

    b．电机在发热过程中，相移角咿是逐蒋增大的。经分析，电机发热r增大，相移角应减小。根据这一现象，分析阻抗三角形，e机发热要使相移角θ增大，必定感抗x也要增大。x增大的原因是，因一般电机设计在接近饱和状态，电机发热后，电阻r增大，激磁电流减小，磁性材料导磁性能变好，所以感抗增加。

5结语

  用相位计带电测温升是一种可望取得成功的简易方法，只要突破了相位一电阻的定标，就可使带电测温升变得非常简单，而且准确。